Doctor en Química
Docente investigador Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH). gerardo.leon@espoch.edu.ec https://orcid.org/0000-0001-9202-8542
Ingeniera en Biotecnología Ambiental
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH). sofia.godoy@espoch.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-6479-4343
Ingeniero en Sistemas Informáticos
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH). rmiguez@espoch.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-5063-1474
El estudio se centró en la evaluación de la calidad del agua residual hospitalaria y el diseño de una planta de tratamiento para un Hospital General. Se analizaron diversas propiedades físicas, químicas y microbiológicas del agua, encontrando que varios parámetros superaron los límites permitidos. Se identificó una carga contaminante
Imaginario Social Entidad editora
REDICME (reg-red-18-0061)
e-ISSN: 2737-6362
julio-diciembre 2023 Vol. 6-3-2023 http://revista- imaginariosocial.com/index.php/es/index
Recepción: 30 de mayo 2023
Aceptación: 22 de junio 2023
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significativa que requería medidas de tratamiento y control adecuadas para preservar el medio ambiente. Se propuso un diseño de planta de tratamiento que incluye un sistema de coagulación-floculación y sedimentación para eliminar eficientemente los contaminantes. Se realizaron pruebas de tratabilidad que confirmaron la viabilidad técnica del proyecto y su capacidad para lograr una alta eficiencia en la remoción de contaminantes. Además, se consideró la disposición final de los lodos producidos en la planta y se sugirió su uso como fertilizante agrícola. Los resultados obtenidos demostraron la efectividad del tratamiento en la mejora de la calidad del agua residual y su impacto positivo en el medio ambiente.
The study focused on the evaluation of hospital wastewater quality and the design of a treatment plant for a General Hospital. Various physical, chemical and microbiological properties of the water were analyzed, finding that several parameters exceeded the allowable limits. A significant contaminant load was identified that required adequate treatment and control measures to preserve the environment. A treatment plant design was proposed that included a coagulation-flocculation and sedimentation system to efficiently remove contaminants. Treatability tests were conducted to confirm the technical feasibility of the project and its ability to achieve high contaminant removal efficiency. In addition, the final disposal of the sludge produced in the plant was considered and its use as an agricultural fertilizer was suggested. The results obtained demonstrated the effectiveness of the treatment in improving the quality of the wastewater and its positive impact on the environment.
El tratamiento de aguas residuales, tanto domésticas como industriales, comparte objetivos comunes que incluyen la eliminación de contaminantes, el cumplimiento de
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normativas ambientales, la adaptación para otros usos, la prevención de daños ambientales y la mejora de la calidad de vida de las personas.
Aunque las aguas residuales hospitalarias representan un vertido químico importante, no son las únicas fuentes de contaminación. Además, debido a la ineficacia de los sistemas convencionales para eliminar residuos farmacéuticos, es común encontrar trazas de medicamentos en los efluentes de las plantas de tratamiento de aguas residuales. Determinar si estos residuos provienen de hospitales conectados a la red de alcantarillado o de otros usuarios puede resultar difícil (Fúquene & Yate, 2018).
Debido al rápido crecimiento de la población, el tratamiento se ha convertido en un problema de gran magnitud que afecta al medio ambiente y provoca problemas significativos de contaminación (Avalos et al., 2021).
Si las aguas residuales hospitalarias no se tratan adecuadamente, pueden representar un riesgo para la salud humana debido a la presencia de bacterias resistentes a los antibióticos y otras bacterias patógenas. El agua superficial puede facilitar la propagación de enfermedades, y las bacterias resistentes a los antibióticos tienen el potencial de evolucionar, multiplicarse y extenderse, dificultando su tratamiento en el futuro (Da Nóbrega & Fumi Chim, 2021).
Las aguas residuales se descargan comúnmente en sistemas de alcantarillado público o directamente en cuerpos de agua dulce como ríos o arroyos. Sin embargo, debido a la escasez de agua, su capacidad de dilución se reduce significativamente, lo cual está influenciado por diversos factores ambientales y humanos. Es esencial tomar medidas para garantizar que las aguas residuales hospitalarias se traten de manera adecuada y se eviten efectos adversos en el medio ambiente y la salud pública. Esto podría implicar la actualización de los sistemas de tratamiento de aguas residuales municipales para abordar específicamente las aguas residuales hospitalarias, o la implementación de plantas de tratamiento de aguas en cada hospital, como se propone en este estudio.
En general, las instituciones de salud requieren una gran cantidad de recursos hídricos para su correcto funcionamiento, lo cual puede tener efectos negativos en el medio ambiente. En las últimas décadas, la Organización Mundial de la Salud ha dirigido su atención hacia la investigación de la contaminación generada por los hospitales y su
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posible conexión con el cambio climático. Aunque hasta el momento no se ha demostrado un impacto significativo por parte del sector de la salud, existe una sospecha considerable sobre su trascendencia en este ámbito (OMS, 2022).
En este sentido, el tratamiento de aguas residuales en hospitales es una preocupación importante debido a la presencia de contaminantes y su impacto en la salud humana y el medio ambiente. En las últimas décadas, se han realizado diversos estudios y avances en la implementación de sistemas de tratamiento efectivos para abordar las aguas residuales generadas por las instalaciones hospitalarias.
Un estudio realizado por Herrera Diaz (2022) destacó que las aguas residuales hospitalarias contienen una amplia gama de contaminantes, como productos farmacéuticos, metales pesados, productos químicos y microorganismos patógenos. Estos contaminantes pueden tener efectos negativos en los ecosistemas acuáticos y la salud humana si no se gestionan adecuadamente.
Investigaciones más recientes han demostrado la presencia de bacterias resistentes a los antibióticos en las aguas residuales hospitalarias (García Calvo, 2019; Herrera Díaz, 2022). Estas bacterias pueden ser especialmente problemáticas, ya que pueden propagar la resistencia a los antibióticos y dificultar el tratamiento de enfermedades infecciosas.
En términos de métodos de tratamiento, los sistemas convencionales de tratamiento de aguas residuales municipales no son adecuados para eliminar completamente los contaminantes presentes en las aguas residuales hospitalarias. Estos sistemas se centran en la eliminación de contaminantes orgánicos y la desinfección, pero no son eficaces para eliminar productos farmacéuticos y compuestos químicos (Alférez Rivas, 2019).
Diversas tecnologías de tratamiento han sido propuestas y estudiadas para abordar los desafíos específicos de las aguas residuales hospitalarias. Entre ellas se incluyen la desinfección avanzada mediante procesos de oxidación avanzada, la adsorción en carbón activado, la ozonización y la utilización de tecnologías de membrana como la microfiltración y la ósmosis inversa (Moreno Angosto, 2021).
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Además, algunos estudios han investigado la viabilidad de implementar sistemas de tratamiento de aguas residuales a nivel de hospital. Estos sistemas permitirían tratar las aguas directamente en el lugar de generación, evitando la descarga de contaminantes al sistema de alcantarillado municipal (Majumder et al., 2021; Tech, 2019). Sin embargo, estos enfoques pueden presentar desafíos técnicos y económicos, especialmente para instalaciones hospitalarias más pequeñas.
Bajo esta perspectiva, este artículo presenta el proyecto llevado a cabo para el diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales hospitalarias mediante la comparación de parámetros fisicoquímicos y microbiológicos.
Se adoptó un enfoque descriptivo y cuantitativo que se centró en el dimensionamiento del sistema de aguas residuales. Se describieron las propiedades, características y procesos necesarios para el tratamiento de las aguas residuales, omitiendo los aspectos geotécnicos relacionados con el terreno donde se construirá la planta de tratamiento. Igualmente, se recolectaron y analizaron datos de la calidad del agua residual. Se consideraron parámetros físicos, químicos y microbiológicos para determinar el tratamiento adecuado de las aguas residuales. Estos datos se compararon con los límites establecidos por la normativa ecuatoriana vigente.
En términos del diseño de la investigación, se utilizó un enfoque no experimental, ya que no se realizaron manipulaciones de variables durante el estudio. La aplicación se centró en la implementación técnica en el campo, presentando una propuesta sólida y potencialmente factible para eliminar la contaminación y minimizar su impacto negativo en el medio ambiente.
En el estudio, se empleó el método volumétrico para medir el caudal de agua. Este método consiste en enviar el caudal a un tanque impermeable de volumen conocido y calcular el tiempo total de llenado del tanque. Se utilizó la fórmula
V
Q = t
Donde:
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Q: caudal (𝐿/𝑠)
V: Volumen del agua (L)
t: tiempo (s)
El muestreo se realizó en el punto de descarga de las aguas residuales del hospital, ubicado al noreste del hospital. Se utilizaron equipos y materiales como guantes, mandil, mascarilla, botas de caucho, casco, cámara fotográfica, balde plástico, cronómetro, flexómetro y GPS.
Para garantizar una medición precisa del caudal promedio, se tomaron mediciones cada hora durante cuatro días consecutivos, desde las 8:00 a.m. hasta las 4:00 p.m. Esto permitió obtener una estimación representativa del caudal promedio.
Se siguió un procedimiento que incluyó la detección y georreferenciación del sitio, la medición del recipiente, el llenado del recipiente con agua residual y el registro del tiempo de llenado.
Para el muestreo del agua residual, se utilizó un procedimiento de muestreo no probabilístico basado en las recomendaciones de la Norma Técnica Ecuatoriana. Las muestras fueron etiquetadas y conservadas adecuadamente antes de su transporte y entrega.
Se realizaron pruebas de caracterización fisicoquímica y microbiológica del agua residual en un laboratorio, donde se analizaron diferentes parámetros como aceites y grasas, aluminio, arsénico total, bicarbonatos, cobre, coliformes fecales, entre otros. Se identificaron los parámetros que no cumplían con los límites permitidos y se compararon con los límites especificados en la normativa ambiental vigente.
Para el diseño del sistema de tratamiento de aguas residuales, se utilizaron bases de diseño como el estándar CO 10.7 - 602, se consideró un período de diseño de 20 años y se proyectó la población futura utilizando el método geométrico.
Se calculó el caudal de diseño teniendo en cuenta el caudal medio diario, el caudal de infiltración, el caudal de conexiones erradas y el caudal máximo diario.
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Se evaluó la tratabilidad del agua residual mediante el índice de biodegradabilidad y se realizó la prueba de jarras para determinar las dosis óptimas de coagulante y floculante.
Se determinó la eficiencia de remoción del tratamiento y se calculó la carga contaminante antes y después del tratamiento.
Se seleccionó el tren de tratamiento adecuado y se elaboraron planos utilizando el programa AUTOCAD. Por último, se realizó una evaluación económica basada en estudios similares para estimar el impacto económico de la implementación del sistema de tratamiento.
Según los resultados del monitoreo, se observó una variación significativa en el flujo de aguas residuales del hospital durante el primer día. El caudal alcanzó su punto máximo a las 16:00 horas, registrando 9,36 L/s, mientras que el mínimo se presentó a las 8:00 horas con 2,49 L/s. El caudal promedio durante ese día fue de 6,71 L/s, lo que sugiere una carga constante en el sistema de tratamiento. En el transcurso del segundo día de monitoreo, se detectó una fluctuación en el flujo de aguas residuales del hospital. El caudal alcanzó su valor más alto a las 12:00 horas, registrando 11,44 L/s, mientras que el mínimo se observó a las 10:00 horas con 2,94 L/s. El caudal promedio durante ese día fue de 5,77 L/s, ligeramente inferior al promedio del día anterior. Durante el tercer día de monitoreo, se evidenció una variación en el flujo de aguas residuales del hospital. El valor máximo se registró a las 13:00 horas con 7,92 L/s, mientras que el mínimo fue a las 9:00 horas con 2,37 L/s. El caudal promedio durante ese día fue de 5,76 L/s, manteniéndose similar al promedio del día anterior. En el cuarto día de monitoreo, se sigue evidenciando una fluctuación significativa en el caudal de las aguas residuales del hospital, con un promedio de 5,35 L/s. Se destaca que a las 13:00 se alcanzó el valor máximo de 9,2 L/s, mientras que a las 11:00 se registró el valor mínimo de 3,4 L/s. Estos resultados sugieren que el caudal de las aguas residuales hospitalarias puede experimentar variaciones importantes a lo largo del día.
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8.00
Caudal L/S
6.00
4.00
Promedio diario
5.35 5.90
6.71
2.00
0.00
Mínimo Promedio Máximo
Los datos recopilados del caudal promedio diario de agua residual hospitalaria revelan una tendencia estable durante el período de medición, con un valor mínimo de 5,35 L/s, un promedio de 5,90 L/s y un máximo de 6,71 L/s. Es relevante considerar que los caudales de agua residual hospitalaria pueden experimentar amplias variaciones debido a diversos factores, tales como prácticas médicas, fluctuaciones en la demanda de agua y la utilización de tecnologías médicas avanzadas.
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La validación de los caudales es de vital importancia para asegurar la exactitud y fiabilidad de las mediciones. En este caso, se han obtenido dos valores de caudal: uno experimental y otro teórico, calculado mediante ecuaciones de diseño basadas en los datos actuales del hospital. Comparar ambos valores es esencial para comprobar la precisión del caudal teórico y evaluar la calidad de las mediciones experimentales.
Al realizar la comparación, se observa que el caudal promedio experimental de 5,90 L/s es ligeramente inferior al caudal teórico de 6,22 L/s. No obstante, es fundamental tener en cuenta que existen factores que pueden afectar la exactitud de las mediciones experimentales, como las condiciones ambientales y los errores de medición. A pesar de ello, la diferencia entre los valores es relativamente pequeña y puede considerarse aceptable en términos de validez.
Asimismo, La Tabla 1 muestra los resultados de la caracterización fisicoquímica y microbiológica de las cuatro muestras de efluentes recolectados del sitio de descarga del Hospital General Ambato al alcantarillado.
Tabla 1: Resultados de la caracterización del agua residual
Parámetros | Expresad o como | Unidad | M1 | M2 | M3 | M4 |
Aceites y grasas | Sust. solubles en hexano | mg/L | 42,28 | 43,27 | 25 | 5,85 |
Aluminio | Al | mg/L | 0,009 | 0,009 | 0,007 | 0,007 |
Arsénico total | As | mg/L | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,001 |
Bario | Ba | mg/L | 4,16 | 6,25 | 1,96 | 1,93 |
Bicarbonatos | HCO3 | mg/L | 2,56 | 10,96 | 8,64 | 3,68 |
Boro | B | mg/L | 3,91 | 4,93 | 2,36 | 2,08 |
Cadmio | Cd | mg/L | 0,008 | 0,009 | 0,007 | 2,08 |
Carbonatos | CO3 | mg/L | 1,34 | 4,97 | 3,67 | 1,84 |
Cianuro | CN- | mg/L | 0,009 | 0,009 | 0,008 | 0,006 |
Cloruros | Cl- | mg/L | 745,93 | 1105 | 843,07 | 250,6 1 |
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Cobalto | Co | mg/L | 0,008 | 0,009 | 0,007 | 0,005 |
Cobre | Cu | mg/L | 0,007 | 0,007 | 0,005 | 0,005 |
Coliformes fecales | NMP | NMP/10 0 | 2500 | 5000 | 1300 | 58 |
Coliformes totales | NMP | NMP/10 0 | 3200 | 7020 | 2400 | 70 |
Color | PtCo | 55 | 100 | 45 | 20 | |
Cromo | Cr+6 | mg/L | 0,19 | 0,23 | 0,21 | 0,14 |
DBO5 | mg/L | 341,08 | 682,69 | 373,64 | 110,28 | |
DQO | mg/L | 672,96 | 1240 | 685,04 | 245,6 3 | |
Estaño | Sn | mg/L | 0,38 | 0,4 | 0,25 | 0,16 |
Floruros | F | mg/L | 5,96 | 7,64 | 6,27 | 4,93 |
Fósforo total | P-PO4 | mg/L | 12,65 | 13,67 | 12,34 | 20,68 |
Hierro total | Fe | mg/L | 14,67 | 20,69 | 16,68 | 11,34 |
Manganeso total | Mn | mg/L | 2,58 | 5,96 | 3,67 | 2,96 |
Níquel | Ni | mg/L | 0,008 | 0,009 | 0,008 | 0,006 |
Nitrógeno Amoniacal | NG3-N | mg/L | 2,64 | 1,97 | 0,93 | 0,59 |
Nitrógeno Total Kjedahl | mg/L | 59,53 | 96 | 52,63 | 35,96 | |
Oxígeno Disuelto | OD | 0,98 | 0,99 | 0,91 | 0,85 | |
Plata | Ag | mg/L | 0,008 | 0,009 | 0,006 | 0,007 |
Plomo | Pb | mg/L | 0,007 | 0,008 | 0,007 | 0,006 |
Potencial de Hidrógeno | pH | 5,63 | 4,56 | 4,93 | 5,48 | |
Sólidos sedimentables | SD | mg/L | 25 | 74 | 58 | 15 |
Sólidos suspendidos totales | SST | mg/L | 258,36 | 327,29 | 358,02 | 85 |
Sólidos totales | ST | mg/L | 100,2 | 2022 | 943,17 | 850 |
Sulfatos | SO4 | mg/L | 44 | 50 | 45 | 40 |
Temperatura | °C | 16,99 | 16,99 | 16,99 | 16,99 | |
Tensoactivos | mg/L | 1,93 | 1,71 | 0,74 | 30 | |
Zinc | Zn | mg/L | 1,93 | 1,94 | 0,93 | 0,94 |
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La validación de los caudales es de vital importancia para asegurar la exactitud y fiabilidad de las mediciones. En este caso, se han obtenido dos valores de caudal: uno experimental y otro teórico, calculado mediante ecuaciones de diseño basadas en los datos actuales del hospital. Comparar ambos valores es esencial para comprobar la precisión del caudal teórico y evaluar la calidad de las mediciones experimentales.
Al realizar la comparación, se observa que el caudal promedio experimental de 5,90 L/s es ligeramente inferior al caudal teórico de 6,22 L/s. No obstante, es fundamental tener en cuenta que existen factores que pueden afectar la exactitud de las mediciones experimentales, como las condiciones ambientales y los errores de medición. A pesar de ello, la diferencia entre los valores es relativamente pequeña y puede considerarse aceptable en términos de validez.
800
700
710.908
500
400
300
200
100
0
376.923
250
500
60 61.03
6.00 5.15
20 43
257.168
220
DBO5 DQO Nitrógeno
Total Kjedahl
pH Sólidos
sedimentables
Sólidos suspendidos totales
Límite Permisible Promedio
Según el gráfico 3 parámetros del agua residual del hospital no cumplen con la normatividad establecida: DBO5: 376,923 mg/L, DQO: 710,908 mg/L, Nitrógeno Kjedahl Total: 61,030 mg/L, pH: 5,150, Sólidos sedimentables: 43,000 mg/L y Sólidos
125
suspendidos totales: 257,168 mg/L. En cambio, los demás parámetros analizados se encuentran dentro de los límites permitidos por las regulaciones ambientales mencionadas. Las aguas residuales hospitalarias se generan en diversos departamentos del hospital, como salas, quirófanos, laboratorios, salas clínicas y lavandería, lo que provoca una composición muy variable dependiendo de las actividades involucradas. Los resultados obtenidos son coherentes con estudios anteriores, ya que Anwar (2019, pp. 5-6) menciona que los contaminantes comunes en las aguas residuales hospitalarias son DBO5, DQO, SS y SST, los cuales generalmente tienen niveles más altos que las aguas residuales municipales.
A su vez, el gráfico anterior, muestra que la cantidad de DBO5 que se obtuvo es superior en un 50,77% al valor de 250 mg/L permitido en la normativa ambiental.
Con respecto al DQU, El porcentaje analizado se encuentra un 42,18% por encima del límite permitido de 500 mg/L establecido en la normativa ambiental.
Con respecto al Nitrógeno Total Kjedahl El valor de este parámetro supera el límite de 60 mg/L permitido en un 1,72% . En lo que respecta al pH, se define como una medida de la concentración de iones de hidrógeno en el agua. El valor obtenido es un 14,67% inferior al límite establecido de 6.
Sólidos sedimentables: Este parámetro excede en un 115% el valor establecido de 20 mg/L según la normativa ambiental, lo que lo convierte en el parámetro que más incumple dicha normativa.
Sólidos suspendidos totales: El valor de este parámetro es un 16,87% mayor que el límite permitido de 220 mg/L establecido en la normativa.
Tras los resultados de la caracterización, se calculó el índice de biodegradabilidad para determinar el nivel de biodegradabilidad del agua residual.
𝐈𝐁𝐈�𝐃 =
376,923
710,908
𝐈𝐁𝐈�𝐃 = 0,530
126
El agua residual del Hospital General Ambato presenta una biodegradabilidad promedio, como se refleja en la relación DBO/DQO de 0,530. Este valor indica que es posible aplicar un tratamiento químico o físico para su purificación, y en este estudio se ha optado por el tratamiento físico-químico.
Prueba de jarras
Los resultados de la prueba de jarras realizada por el Laboratorio de Control de Calidad del E.P-EMAPA-G. se presentan en la siguiente tabla
Concentración (mg/L) | Dosis (mL) | Turbiedad (NTU) | % Remoción | |||||||
PAC | CHEMFLOC | PAC | CHEMFLOC | Inicial | Final | |||||
0,02 | 0,009 | 5 | 2,5 | 250,65 | 120,05 | 52,10 | ||||
0,02 | 0,009 | 10 | 5 | 250,65 | 70,83 | 71,74 | ||||
0,02 | 0,009 | 15 | 7,5 | 250,65 | 3,58 | 98,57 | ||||
0,02 | 0,009 | 20 | 10 | 250,65 | 62,34 | 75,13 | ||||
0,02 | 0,009 | 25 | 12,5 | 250,65 | 100,09 | 60,07 | ||||
Diseño de la PTAR
Rejillas
Gráfico 4: Tren de tratamiento
Homogeneizador
Sedimentador
Coagulador-Floculador
127
Se propone un pretratamiento que consta de dos componentes: un sistema de rejilla manual y un homogeneizador. Las rejillas manuales son adecuadas para eliminar partículas mayores de 100 µm. El homogeneizador se implementa para amortiguar los cambios de caudal y estabilizar el pH del efluente, especialmente útil cuando el agua residual es esporádica y el volumen es bajo.
Como tratamiento primario, se considera el sistema de coagulación-floculación, que es ideal para la clarificación y elimina la mayoría de los sólidos en suspensión. Además, este proceso de coagulación también remueve la turbidez orgánica e inorgánica (DBO y DQO), el color verdadero y aparente, algunos patógenos bacterianos y ciertos compuestos que causan mal olor y sabor.
Finalmente, se recomienda un sistema de sedimentación como tratamiento secundario, permitiendo que los flóculos formados en la etapa anterior se depositen por gravedad al fondo del tanque, logrando así la clarificación y eliminación de los contaminantes presentes en el agua residual.
Base de diseño
Para calcular la proyección poblacional del hospital en los próximos 20 años, se empleó una ecuación. Los resultados obtenidos proporcionaron información valiosa sobre el número estimado de personas que serán atendidas y la disponibilidad de camas durante ese período de tiempo.
�𝐭 = 262.827 (1 + 1,01 20
)
100
�𝐭 = 321.334 afiliados
Se estima que para 2042, el hospital atenderá a 321.334 pacientes.
En relación a la disposición final de los lodos generados en la planta de tratamiento, se seguirán las directrices establecidas por la autoridad sanitaria competente. La opción principal es disponerlos en un relleno sanitario autorizado, para cumplir con las normativas pertinentes.
No obstante, también se evaluará la posibilidad de utilizar los lodos como fertilizante en cultivos agrícolas, siempre que cumplan con los estándares y requisitos
128
establecidos. Esto requerirá una caracterización exhaustiva de los lodos, incluyendo su contenido de nutrientes y metales pesados.
En cuanto al mantenimiento de la planta de tratamiento y de los lodos, se seguirá el protocolo descrito en el Manual de Operación y Mantenimiento de la planta de aguas residuales (Rojas-Morales et al., 2016).Esto implica la limpieza y retiro de los lodos de forma semanal, asegurando que tengan una humedad inferior al 85% para una disposición final óptima y minimizando los impactos ambientales.
Resumen del dimensionamiento de cada equipo
Parámetro | Valor | Unidad |
Área libre del paso del agua | 0,012 | m2 |
Altura del tirante | 0,024 | M |
Ancho | 0,5 | M |
Altura del canal | 0,20 | M |
Longitud de barras | 0,30 | M |
Número de barras | 11 | M |
Pérdida de carga | 0,007 | M |
Parámetro | Valor | Unidad |
Área | 11,95 | m2 |
Diámetro | 3,9 | M |
Altura | 1,5 | M |
Volumen | 23,9 | m3 |
Mezclador | ||
Diámetro impulsor | 1,3 | m- |
Altura impulsor | 1,3 | M |
Ancho paleta | 0,26 | M |
129
Longitud palas | 0,33 | M |
Longitud de palas montadas al disco central | 0,17 | m |
Diámetro del disco central | 0,33 | M |
Número de deflectores | 4 | - |
Ancho de deflectores | 0,13 | M |
Potencia | 2,2 | Hp |
Parámetro | Valor | Unidad |
Volumen | 12,43 | m3 |
Diámetro de mezcla | 2,40 | M |
Profundidad de la cámara de mezcla | 3,00 | M |
Diámetro de turbina | 0,8 | M |
Ancho de los deflectores | 0,1 | M |
Dimensión de las paletas | ||
Longitud | 0,20 | M |
Alto | 0,20 | M |
Ancho | 0,16 | M |
Diámetro del disco central | 0,66 | M |
Altura del impulsor | 0,8 | M |
Potencia | 5 | Hp |
Velocidad de rotación | 31,8 | Rpm |
130
Parámetro | Valor | Unidad |
Área superficial | 11,94 | m2 |
Diámetro | 3,90 | M |
Radio | 2,00 | M |
Volumen | 35,82 | m3 |
Altura útil | 3, 00 | M |
Altura de la zona de lodos | 0,15 | M |
Reparto central | 1 | M |
Altura de reparto | 0,75 | M |
Tiempo de retención hidráulica | 1,44 | H |
Parámetros | Unidad | Criterio de calidad | Agua residual caracterizada | Agua residual tratada | % de Rendimiento |
DBO5 | mg/L | 250 | 376,923 | 14,02 | 96% |
DQO | mg/L | 500 | 710,908 | 27,79 | 96% |
Nitrógeno Total Kjedahl | mg/L | 60 | 61,03 | 2,17 | 96% |
Potencial de Hidrógeno | 6-7 | 5,15 | 6,98 | - | |
Sólidos sedimentables | mg/L | 20 | 43 | 0,82 | 98% |
Sólidos suspendidos totales | mg/L | 220 | 257,168 | 27,13 | 89% |
Coliformes fecales | NMP/100 | - | 2214,500 | Ausencia | Cumple |
Coliformes totales | NMP/100 | - | 3172,500 | Ausencia | Cumple |
131
100%
98% | ||||||||||||||
96% | 96% | 96% | ||||||||||||
89% | ||||||||||||||
98%
96%
94%
92%
90%
88%
DBO5 DQO
Nitrógeno Total Kjedahl Sólidos sedimentables Sólidos suspendidos totales
86%
84%
En la tabla 7 se puede observar que al examinar el agua residual que se obtiene al finalizar los ensayos de tratamiento, los valores problemáticos se encuentran por debajo del límite máximo de la normativa ambiental vigente.
El gráfico 5 muestra que se obtuvo un porcentaje de remoción de los sólidos suspendidos de 89%, de los sólidos sedimentables de 98%, de DQO de 96%, de DBO5 de 96%, de nitrógeno total de 96%, además se verificó que el pH se estabilizó a un valor neutro, finalmente, aunque no se encontraba fuera de los límites, se verificó la ausencia de coliformes fecales y totales.
Carga contaminante del agua residual
Después del tratamiento, se logró una reducción significativa en los parámetros de carga contaminante del agua residual hospitalaria. La Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5) se redujo de 1344,98 kg/semana a 48,03 kg/semana, lo que indica una eficiente remoción de materia orgánica. La Demanda Química de Oxígeno (DQO)
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se redujo de 2536,75 kg/semana a 95,20 kg/semana, demostrando la eliminación de sustancias químicas y compuestos orgánicos. El nitrógeno total Kjeldahl disminuyó de 217,77 kg/semana a 7,43 kg/semana, reflejando la efectividad en la remoción de compuestos nitrogenados. Los sólidos sedimentables disminuyeron de 153,44 kg/semana a 2,87 kg/semana, evitando obstrucciones en los sistemas de alcantarillado. Además, los sólidos suspendidos totales se redujeron de 917,66 kg/semana a 86,16 kg/semana, mejorando la claridad y calidad del agua tratada. Estos resultados confirman el éxito del tratamiento en la remoción de contaminantes y la mejora de la calidad del agua residual.
Parámetros | Unidad | Agua residual caracterizada | Agua residual tratada |
DBO5 | Kg/semana | 1344,98 | 48,03 |
DQO | Kg/semana | 2536,75 | 95,20 |
Nitrógeno Total Kjedahl | Kg/semana | 217,77 | 7,43 |
Sólidos sedimentables | Kg/semana | 153,44 | 2,87 |
Sólidos suspendidos totales | Kg/semana | 917,66 | 86,16 |
El análisis del agua residual del hospital reveló que varios parámetros excedieron los límites permitidos en la normativa. Los resultados mostraron valores preocupantes, como un pH de 5.15, una DBO5 de 376.923 mg/L, una DQO de 710.908 mg/L, un nitrógeno total Kjeldahl de 61.03 mg/L, sólidos sedimentables de 43 mg/L y sólidos suspendidos totales de 257.168 mg/L, indicando una carga contaminante significativa. Para proteger el medio ambiente, se requiere implementar medidas de tratamiento y control adecuadas para mejorar la calidad del agua.
Se diseñó una planta de tratamiento de aguas residuales para el Hospital General Ambato, utilizando cálculos de ingeniería y criterios de diseño. La planta incorpora
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diferentes componentes, como rejillas de limpieza manual, tanque de homogeneización, tanque de coagulación-floculación y un sedimentador convencional circular. Los ensayos demostraron que la planta puede eliminar eficazmente el 89% de los sólidos en suspensión, el 98% de los sólidos sedimentables, el 96% de la DQO, el 96% de la DBO5 y el 96% del nitrógeno total. Los resultados de la carga contaminante después del tratamiento mostraron una disminución significativa, con valores de
48.03 kg/semana para la DBO5, 95.20 kg/semana para la DQO, 7.43 kg/semana para el nitrógeno total, 2.87 kg/semana para los sólidos sedimentables y 86.16 kg/semana para los sólidos suspendidos totales. Esto demuestra que el proyecto es técnicamente viable y eficiente en la eliminación de contaminantes.
En resumen, el análisis del agua residual del hospital mostró una carga contaminante preocupante, lo que requiere la implementación de medidas de tratamiento y control adecuadas. El diseño de la planta de tratamiento del Hospital General Ambato demostró ser efectivo en la eliminación de contaminantes, lo que garantiza la calidad del agua y protege el medio ambiente. Sin embargo, se requerirá una inversión significativa para llevar a cabo este proyecto.
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